DE1932315A1

DE1932315A1 - Winding arrangement for webs

Info

Publication number: DE1932315A1
Application number: DE19691932315
Authority: DE
Inventors: Dietrich Hank
Original assignee: LEIPZIG VEB DRUCKMASCH WERKE; Druckmaschinenwerke Leipzig VEB
Current assignee: LEIPZIG VEB DRUCKMASCH WERKE; Druckmaschinenwerke Leipzig VEB
Priority date: 1968-07-15
Filing date: 1969-06-26
Publication date: 1970-02-12
Also published as: SE349281B; SU372149A1; NO127235B

Description

Die Erfindung betrifft eine einordnung zum Aufwickeln von Bahnen, die aus siner bahnenverarbeitender oder - bearbeitenden Einrichtung kommen, mit einer vorgegebenen Bahnspannung unter Verwendung einer Tänzerwalze.The invention relates to an arrangement for winding webs, who come from his web processing or processing facility, with a given web tension using a dancer roll.

Es ist allgemein bekannt, mit Hilfe einer Tänzerwalze Geschwindigkeitsdifferenzen, die zwischen dem Einlauf in die Tänzerwazergchleife und dem Auslauf aus dieser auftreten und die eine Bewegung der Tänzerwalze innerhalb der Schlei -ie bewirken, in Abrollungen zu messen. Die Bewegung der Tänzerwalze bewirkt über eine Regeleinrichtung eine Ändezung der Geschwindigkeitsverhältnisse zwiscen dem Einlauf und dem auslauf im Sinne einer gleichung der Geachwindigketten. Die Bahnspannung wird durch die Masse der Tänzerwalze beziehungsweise durch die Belastung der Bahnschleife durch die Tänzerwalze bestimmt.It is generally known to use a dancer roller to determine speed differences, which occur between the entry into the dancer wazer loop and the exit from it and which cause the dancer roller to move within the loop, in unwinds to eat. The movement of the dancer roller effects a control device Change of the speed ratios between the inlet and the outlet in the Meaning an equation of the Geachwindigketten. The web tension is created by the mass the dancer roller or by the load on the web loop by the dancer roller certainly.

Regelungstechnisch ist es äußerst schwierig und aufwendig, am Einlauf auftretende Geschwindigkeitsschwankungen mit geringen Bahnspannungsschwankungen bis zum Rollenantrieb beziehungsweise bis zur Rolle selbst auszuresgeln. Die Tänzerwalze zeigt regelungstechnisch ein Integralverhalten, die Rolle zeigt ein Proportionalverhalten mit einer so großen Verzögerung, daß sie praktisch ebenfalls zu eine Intergralglied wird. Die Schaltung zweier Integralglieder in Reihe führt zu einem unbeherrschbar instabilen Verhalten des Regelkreises, daher ist eine Regelung in dieser einfachen Form nicht möglich.In terms of control technology, it is extremely difficult and complex at the inlet Occurring speed fluctuations with small web tension fluctuations leveling out to the roller drive or to the roller itself. The dancer roll shows an integral behavior in terms of control technology, the role shows a proportional behavior with such a great delay that it practically also becomes an integral term will. The connection of two integral terms in series leads to an uncontrollable unstable behavior of the control loop, therefore a regulation in this simple one Form not possible.

Ein stabiles Regelverhalten und eine definierte Bahnspannung wird erreicht, wenn die Tänzerwalze masselos gemacht und die Bewegungsgeschwindigkeit der Tänzerwalze gemessen wird. In diesem Falle nimmt die Tänzerwalze ein proportionalintegrales Regelverhalten an, ebenso wenn beispielsweise mittels zweier Tachogeneratoren die Geschwindigkeit der Bahn vor dem Einlauf und hinter dem bualauf gemessen und das so gewonnene proportionale Hilfssignal in den Regelkreis eingespeist wird. Die Bahnspannung wird in diesem Fall durch eine beispielsweise pneumatische Belastung der Tänzerwalze erreicht.A stable control behavior and a defined web tension is achieved achieved when the dancer roll is made massless and the speed of movement the dancer roller is measured. In this case the dancer roll takes a proportional integral Control behavior, as well as if, for example by means of two tacho generators the speed of the web measured before the infeed and after the bualauf the proportional auxiliary signal obtained in this way is fed into the control circuit. the In this case, web tension is created by, for example, a pneumatic load reached the dancer roll.

Nachteilig ist bei diesen Anordnungen, daß Einrichtungen zur elektrischen oder pneumatischen Messung vorgesehen werden müssen und daß weiter ein Leistungsverstärker und ein Transmitter für den Antrieb erforderlich sind. Trotz des hohen Lufwendes ist der Regelbereich kleiner als erwünscht ist.The disadvantage of these arrangements is that devices for electrical or pneumatic measurement must be provided and that further a power amplifier and a transmitter are required for the drive. Despite the high air turn the control range is smaller than desired.

Mit der Erfindung wird bezweckt, die geschilderten Nachteile zu beseitigen und den erforderlichen aufwand zu verringern.The invention aims to eliminate the disadvantages outlined and reduce the effort required.

Durch die Erfindung muß die Aufgabe gelöst werden, der Tänzerwalze mit geringstem Aufwand ein proportionales Regelverhalten zu erteilen und dabei die Masse der Tanzerwalze als Vergleichswert für die Bahnspannung beizubehalten.The object must be achieved by the invention, the dancer roller to give a proportional control behavior with minimal effort and thereby the Maintain the mass of the dance roller as a reference value for the web tension.

Diese Rufgabe wird in einer Anordnung zum aufwickeln von Bahnen mit vorgegebener Bahnspannung, die durch die Belang der Bahn mit einer Tänzerwalze erzeugt wird, die in einer von der Bahn gebildeten k3chleife bewegber angeordnet ist und deren Bewegung zur Begelung der Aufwickelgeschwindigkeit aus genutzt wird, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Einzugswalze vor der mit der Tänzerwalze belasteten Schleife der Bahn angeordnet ist, die asynchron zur durch ein Luftabquetschwalz ermittelten Umfangsgeschwindigkeit der Rolle antreibbar ist0 Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung, die die Anordnung weiter erheblich vereinfacht, ist dadurch möglich, daß die Babn um die Luftabquetschwalze an deren der Rolle gegenüberliegenden beize derart geführt ist, daß diese die Funktion der Einzugswalze mit übernimmt.This call is used in an arrangement for winding webs predetermined web tension, which is generated by the concern of the web with a dancer roll which is arranged movably in a loop formed by the web and the movement of which is used to control the winding speed, according to the invention solved in that a feed roller in front of the loop loaded with the dancer roller the web is arranged, which is determined asynchronously to by an air squeeze roller Peripheral speed of the roll is drivable0 One special advantageous further development of the invention, which further simplifies the arrangement considerably, is possible because the Babn around the air squeeze roller on the opposite of the roller pickling is performed in such a way that it takes over the function of the feed roller.

selbst für sogenannte Tragiwalzenaufrollungen läßt sich die Erfindung mit besonderem Vorteil dadurch nutzen, daß die Einzugswalze und die Luftabquetschwalze als Tragwalzen für die Rolle dienen.The invention can even be used for so-called Tragiwalzenaufrollungen use with particular advantage that the feed roller and the air squeeze roller serve as support rollers for the role.

Anhand der Zeichnungen werden drei usNhrungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigen schematisch Fig. 1 eine Aufwickelanordnung mit Einzugswalze und LuStabquetschwalze sowie einem Antrieb für den Rollenkern Fig. 2 eine Aufwickelanordnung ohne Einzugswalze, Fig. 3 eine Tragwalzen-Aufwickelanordnung.Based on the drawings, three exemplary embodiments of the invention are illustrated explained in more detail. 1 shows schematically a winding arrangement with a feed roller and pinch roller as well as a drive for the roll core. FIG. 2 shows a winding arrangement without a feed roller, FIG. 3 shows a support roller winding arrangement.

Eine Bahn 1 wird durch ein Druckwerk 2, über eine Umlenkrolle 3, eine Einzugswalze 4, unter einer Tänzerwalze 5 hindurch über eine weitere Umlenkrolle 6 hinweg auf eine Rolle 9 geführt und auf diese aufgewickelt. Eine Luftabquetschwalze 8 drückt die Bahn fest gegen die Rolle 9, so daß eine feste Wicklung ohne Lufteinschlüsse entsteht, wird vom Umfang der Rolle 9 angetrieben und treibt selbst einen Tachogenerator 10 an.A web 1 is through a printing unit 2, via a pulley 3, a Feed roller 4, under a dancer roller 5 through another deflection roller 6 out on a roll 9 and wound onto this. An air squeegee roller 8 presses the web firmly against the roller 9, so that a tight winding without air inclusions arises, is driven by the circumference of the roller 9 and itself drives a tachometer generator 10 at.

Die Üpannung des Tachogeneratore 10 wird in einem Verstärker 11 verstärkt, der einen Antriebsmotor 12 speist der wiederum die Einzugswalze 4 proportional zur Umfangsgeschwindigkeit der Rolle le 9 antreibt. Die Rolle 9 wird kernangetrieben durch den Antriebsmotor 13, dessen eine Feldwicklung 14 über ein von der Tänzerwalze 5 beeinflußten Stellglied 15, beispielsweise einen Regelwiderstand, an Spannung gelegt ist und dessen zweite Peldwicklung 17 von einem Verstärker 16 gespeist wird, dem ein vorn Lqerdruck der Umlenkrolle 3 ebhängigel Eingangssignal zugeführt wird.The voltage of the tachometer generator 10 is amplified in an amplifier 11, the one drive motor 12 which in turn feeds the feed roller 4 proportionally to the Peripheral speed of the role le 9 drives. The roller 9 is core driven by the drive motor 13, one of which is a field winding 14 via one of the Dancer roll 5 influenced actuator 15, for example a variable resistor, voltage is laid and the second field winding 17 is fed by an amplifier 16, to which a front Lqerdruck the deflection roller 3 is fed dependent input signal.

Die regelungstechnische Wirkungsweise dieser Anordnung ist folgende : Die Bahnspannung ist durch die Masse der in der Schleife 7 hängenden Tänzerwalze 5 gegeben, sie sei mit qt bezeichnet. Die Geschwindigkeiten, mit der die Bahn 1 einmal durch die Einzugswalze 4 und zum anderen durch die Rolle 9 beziehungsweise die Luftabquetschwalze 8 gefördert wird1 stimmen völlig miteinander und mit der Fördergeschwindigkeit der Bahn 1 durch das Druckwerk 2 überein. Die Spannung der Bahn 1 und damit auch ihre Dehnung zwischen dem Druckwerk 2 und der Einzugswalze 4, nachfolgend mit qd bezeichnet, entsprechen qt, der Verstärker 16 erhält ein bestimmtes, vom bahnspannungsabhängigen Lagerdruck der Umlenkt rolle 3 abhängiges Eingangssignal. Die Tänzerwalze 5 gibt über das Stellglied 15 eine bestimmte Spannung an das Feld 14 des Antriebsmotors 13. Das Regelsystem der Aufwickelanordnung befindet sich im Gleichgewicht.The control mode of this arrangement is as follows : The web tension is due to the mass of the dancer roller hanging in the loop 7 5, let it be denoted by qt. The speeds at which web 1 once by the feed roller 4 and the other by the roller 9 respectively the air squeeze roller 8 is promoted1 agree completely with each other and with the The conveying speed of the web 1 through the printing unit 2 is the same. The tension of the Web 1 and thus also its expansion between the printing unit 2 and the feed roller 4, hereinafter referred to as qd, correspond to qt, the amplifier 16 receives a certain, Input signal dependent on the tension-dependent bearing pressure of the deflection roller 3. The dancer roller 5 applies a certain voltage to the field via the actuator 15 14 of the drive motor 13. The control system of the winding arrangement is located in the Balance.

Es seien zwei wesentliche Störungen des Bahnspannungsgleichgewichtes betrachtet. Der Schnellstop der Druckmaschine, bei dem qt plötzlich und stark ansteigt und eine abrupte Beschleunigung der Druckmaschine, bei der qd plötzlich und stark absinkt.There are two main disturbances of the web tension equilibrium considered. The rapid stop of the printing press, in which qt increases suddenly and sharply and an abrupt acceleration of the press, where qd is sudden and strong sinks.

Schnellstop: qd steigt stark an. Das der Bahnspannung proportionale, dem Verstärker 16 zugeführte Signal steigt im gleichen Maße und beeinflußt das Feld 17 des Motors 13 sofort im Sinie einer Bremsung der Rolle. Mit dem Ansteigen von qd steigt auch die Dehnung der Bahn 1 im Bereich vom Druckwerk 2 bis zur Einzugswalze 4, die nunmehr eine übermäßig gedehnte Bahn in der gleichen Länge in die Schleife 7 fördert, wie sie als normal gedehnte Bahn auf die Rolle 9 alifgewickelt wird . In der schleife 7 zieht sich die geförderte Bahnlänge zusammen, da in ihr die Bahnspannung qt< qd herrscht und zieht die Tänzerwalze 5 nach oben. Die dadurch bewirkte Verstellung des Stellgliedes 15 wirkt auf das Peld 14 des Motors 13 ebenfalls im Sinne einer Verringerung der Aufwickelgeschwindigkeit ein.Quick stop: qd rises sharply. The one proportional to the web tension, signal applied to amplifier 16 increases in proportion and affects the field 17 of the motor 13 immediately in Sinie a braking of the role. With the increase of qd the elongation of the web 1 also increases in the area from the printing unit 2 to the feed roller 4, which is now an overly stretched web of the same length in the loop 7th promotes how they alifwicked as a normally stretched web on the roll 9 will . In the loop 7, the conveyed track length contracts because in it the web tension qt <qd prevails and pulls the dancer roller 5 upwards. The thereby The adjustment of the actuator 15 that is effected also acts on the field 14 of the motor 13 in the sense of reducing the winding speed.

Die Regelfurttion der Tänzerwalze 5 zeigt das übliche integrale Regelverhalten, Jedoch mit sehr flachem Anstieg, da die Tänzerwalze 5 nicht wie üblich durch Geschwindigkeitsdifferenzen der Bahngeschwindigkeit schnell und stark bevogt wird, sondern langsam und nur um einen geringen Betrag durch den Dehnungsausgleich. Die durch die Masse der Tänzerwalze 5 gegebene Bahnspannung qt ist konstant, nennenswerte Massenbeschleunigungs- oder - verzögerungskräfte können an der Tänzerwalze 5 nicht auftreten, da ihre Bewegung sehr langsam erfolgt. Die Regelung ist äußerst stabil.The Regelfurttion of the dancer roller 5 shows the usual integral control behavior, However, with a very flat rise, since the dancer roller 5 is not, as usual, due to speed differences the orbital speed is moved quickly and strongly, but slowly and only around a small amount due to the expansion compensation. The by the mass of the dancer roll 5 given web tension qt is constant, significant acceleration or mass acceleration - Deceleration forces cannot occur on the dancer roller 5 because of their movement done very slowly. The scheme is extremely stable.

Starke Beschleunigung : qd fällt stark ab. Das Proportionalsignal von Lagerdruck der Umlenkwalze 3 über den Verstärker 16 am Feld 17 des Motors 13 wirkt sofort ii Sinne einer Beschleunigung der Rolle 9. Die GVerringerung von qd bewirkt eine Verringerung der Dehnung der Bahn 1 vor der Einsugswalze 4. Der in die Schleife 7 geförderte Bahnabschnitt wird nachträglich gedehnt. De qt > qd, die Tänserwalse 5 senkt sich und beeinflußt über das Stallglied 15 das blO 14 des Motors 13 ebenfalls ii Sinne einer Beschleuningung der Aufwicklung.Strong acceleration: qd drops sharply. The proportional signal of bearing pressure of the deflection roller 3 via the amplifier 16 on the field 17 of the motor 13 acts immediately ii sense of an acceleration of the roll 9. The Gdecrease of qd causes a reduction in the elongation of the web 1 in front of the intake roller 4. The in the section of the track conveyed by loop 7 is subsequently stretched. De qt> qd, the tänserwalse 5 descends and influences the blO 14 des via the stable member 15 Motor 13 also ii sense of an acceleration of the winding.

Die Stabilität des Regelverhaltens dieser Anordnung wird noch dadurch günstig beeinflußt, daß sich Beschleunigungen oder Verzögerungen der Rolle 9 bei etwa auftretendem Schlupf der Luftabquetschwalze 8 auf dieser uber die nicht angetriebene Umlenkrolle 6 auf die Tänzerwalse 5 über die Geschwindigkeit direkt auswirken.The stability of the control behavior of this arrangement is even more thereby has a beneficial effect that accelerations or decelerations of the roller 9 at any slippage of the air squeeze roller 8 on this over the non-driven Deflection roller 6 have a direct effect on the dancer roller 5 via the speed.

Der noch vorhandene Nachteil dieser Anordnung, der noch verhaltnismäßig hohe Aufwand, ist beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 vermieden. nie Bahn 1 wird aus dem Druckwerk 2 heraus um eine Umlenkwalze 3 über eine Luftabquetschwalze 8, eine Umlenkwalze 18, unter einer Tänzerwalze 5 hindurch, über Je eine Umlenkwalze 6 und 19 und unter der Luftabquetschwalze 8 hindurch auf eine Rolle 9 geführt, die wie im vorhergehenden Ausführungsbeispiel von einem Motor 13 mit einem Feld 14, welches in Lbhängigkeit von der Stellung der Tänzerwalze 5 durch ein Stellglied 15 geregelt wird, angetrieben wird. Hier wird das Proportionalsignal qd unmittelbar über die Luftabquetschwalze 8 auf die Rolle 9 übertragen und die Funktion der Einzugswalze 4 des vorhergehenden Ausführungsbeispiels wird hier direkt von der Luftabquetschwalze 8 übernommen.The remaining disadvantage of this arrangement, which is still proportionate high effort is avoided in the embodiment of FIG. never becomes lane 1 out of the printing unit 2 around a deflection roller 3 via an air squeeze roller 8, a deflection roller 18, under a dancer roller 5 through, over each one deflection roller 6 and 19 and passed under the air squeeze roller 8 onto a roller 9, which as in the previous embodiment of a motor 13 with a field 14, which depends on the position of the dancer roller 5 by an actuator 15 is regulated, is driven. Here the proportional signal qd becomes immediate Transferred via the air squeeze roller 8 to the roller 9 and the function of the feed roller 4 of the previous embodiment is here directly from the air squeeze roller 8 taken over.

Der Tachogenerator 10, die Verstärker 11 und 16 sowie der Antriebsmotor 12 mit der Einzugswalze 4 werden also eingespart. Durch Änderung des Verhältnisses qd s qt hervorgerufene Dehnungsänderungen wirken sich ebenso auf die Tänzerwalze 5 und die Regelung 8U5, wie bereits anhand des vorhergehenden Ausführungsbeispiels beschrieben wurde.The tachometer generator 10, the amplifiers 11 and 16 and the drive motor 12 with the feed roller 4 are thus saved. By changing the ratio Changes in strain caused by qd s qt also have an effect on the dancer roll 5 and the control 8U5, as already on the basis of the previous exemplary embodiment has been described.

Es verstcht sich von selbst, daß bei den beschriebenen Aus führungsbeispielen die Bahn 1 nicht nur von einem Druckwerk 2 der Auordnung zum Aufwickaln zugeführt werden kann, sondern von jeder beliebigen Einrichtung, in der eise Bahn hergestellt, bearbeitet, verarbeitet oder auch nur @@gewickelt wird.It goes without saying that in the exemplary embodiments described from the web 1 is not only fed from a printing unit 2 to the assembly for winding can be produced, but by any facility in the railway, processed, processed or just @@ wrapped.

Es versteht sich weiter von selbst, daß der Kernantrieb der Rolle 9 nur als Beispiel angeführt wurde, die Relle kann vielmchr auch am Umfang, sogar direkt über die gegen -über dsa Rollenkernlager radial terschieb- oder schwenkbar gelagerte Luftabquetschwalze 8 angetrieben werden. Es ist weiter möglich, in Jeder bekannten Weise ein rollendurchmesserabhängiges Zusatzsignal zu erzeugen, mit dem die Antriebsdrehzahl des Kernantrieb es' oder des Umfang santriebes und/oder die Bahnspannung durch Beeinflu'aung der Belastungskraft der Tänzerwalze 5 beliebig veränderbar gehalten werden können.It goes without saying that the core drive of the role 9 was only given as an example; Can be slid or swiveled radially through the roller core bearing opposite mounted air squeeze roller 8 are driven. It is Further possible to add an additional signal dependent on the roll diameter in any known way generate, with which the drive speed of the core drive es' or the peripheral drive and / or the web tension by influencing the loading force of the dancer roll 5 can be kept as changeable.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 wird die Bahn 1 vom Druckwerk 2 direkt auf die Einzugswalze 4 unter der Tänzerwalze 5 hindurch auf die Luftabquetschwalze 8 und von dort auf die Rolle 9 geführt. Die Einzugswalze 4 und die Luftabquetschwalze 8 tragen und drehen die Holle 9 in der bei Tragwalzenaufrollungen bekannten Weise und werden mit übereinstimmender Umfangsgeschwindigkeit von einem Antriebsmotor 20 mit über ein stellglied 15 in Abhängigkeit von der Stellung der Tänzerwalze 5 geregeltem Feld 21 angetrieben.In the embodiment of FIG. 3, the web 1 is from the printing unit 2 directly onto the feed roller 4 under the dancer roller 5 through onto the air squeeze roller 8 and from there to the roller 9. The feed roller 4 and the air squeeze roller 8 carry and rotate the hollow 9 in the manner known from carrier roller reels and are driven by a drive motor at the same peripheral speed 20 with an actuator 15 depending on the position of the dancer roller 5 controlled field 21 driven.

Auch diese Aufwickelanordnung wird nach dem bereits erläuterten Prinzip geregelt das Proportionalsignal qd wirkt unmittelbar auf die Rollengeschwindigkeit ein, das Integralsignal qt verstellt über die Bahndehnung das Stellglied 15 und beeinflußt damit die Erregung des Feldes 21 des Motors 20.This winding arrangement is also based on the principle already explained regulated the proportional signal qd acts directly on the roller speed a, the integral signal qt adjusts the actuator 15 and via the web stretch thus influences the excitation of the field 21 of the motor 20.

Im Prinzip ist es nicht erforderlich, die als Tragwalzen dienende Luftabquetschwalze 8 und die Einzugswalze 4 gemeinsam anzutreiben. Bei frei laufender Rolle 9 genügt an sich der antrieb der Einzugswalze 4 allein, da zwischen Rolle 9 und Luftabquetschwalze 8 kein Schlupf auftreten kann. Es ist auch möglich, nur die Rolle 9 durch einen geregelten Antrieb anzutreiben und die Einzugswalze 4 und die Luftabquetschwalze 8 als Tragwalzen frei mitlaufen zu lassen, ohne den Erfindungagedanken zu verlassen, da die UmSangsgeschwindiglçeiten der Einzugswalze 4, der Luftabquetschwalze 8 und der Rolle 9 übereinstimmen müssen.In principle it is not necessary to use the support rollers To drive the air squeeze roller 8 and the feed roller 4 together. With free running Roller 9 is sufficient to drive the feed roller 4 alone, since between the roller 9 and air squeeze roller 8 no slippage can occur. It's also possible just to drive the roller 9 by a controlled drive and the feed roller 4 and to allow the air squeeze roller 8 to run freely as support rollers without the idea of the invention to leave, as the UmSangsgeschwindiglçeiten of the feed roller 4, the air squeeze roller 8 and the role 9 must match.

Claims

Patent claims:

1. Arrangement for winding webs with a given web tension, which is generated by the loading of the web with a dancer roll, which is in a is arranged to be movable loop formed by the web and its movement to Control of the winding speed is used, characterized in that a feed roller (4) in front of the loop (7) loaded with the dancer roller (5) of the Web (1) is arranged, which is proportional to the through an air squeegee roller (8) determined or generated peripheral speed of the roller (9) can be driven. (Fig. 1)

2. Arrangement for winding webs according to claim 1, characterized in that that the web (1) around the LuStabquetwalze (8) on the roller (9) opposite thereto Page is guided in this way; that this takes over the function of the feed roller (4). (Fig. 2)

3. Arrangement for winding webs according to claim 1, characterized in that that the feed roller (4) and the air squeeze roller (8) as support rollers for the role (9) serve. (Fig. 3) L e r s e i t e